مطالعه تجربی رفتار مکانیکی و حرارتی نانوکامپوزیتPBT/ABS/CNT
نام نخستين پديدآور
/سعید رحیم زاده
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مکانیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۶
نام توليد کننده
، میرزائی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی مکانیک- ساخت و تولید
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۶/۰۶/۱۴
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
پلی بوتیلن ترفتالات (PBT) یک پلیمر مهندسی گرما نرم است که امروزه کاربردهای گوناگونی در صنایع، به خصوص خودرو و الکترونیک، پیدا کرده است .سیالیت و درجه بلورینگی زیاد، مقاومت شیمیایی، استحکام و مدول کششی و خمشی نسبتا خوب از جمله ویژگی های این ماده می باشد .با این حال، PBT دارای مقاومت به ضربه شکاف دار کم است .تلاش هایی برای بهبود مقاومت ضربه ای شکاف دار این پلیمر از طریق اختلاط آن با یک پلیمر دیگر، که دارای مقاومت ضربه ای بالا می باشد، انجام شده است .در این تحقیق از پلیمر ABS جهت بهبود استحکام ضربه ای PBT استفاده شده است .اگرچه استفاده از ABS سبب افزایش استحکام ضربه ای شکاف دار PBT می گردد اما منجر به افت سایر خواص مکانیکی شامل استحکام کششی و خمشی و همچنین خواص حرارتی می شود .در تحقیق حاضر از نانولوله های کربنی به دلیل دارا بودن نسبت منظر بالا، سطح ویژه زیاد و همچنین استحکام مکانیکی فوق العاده بالا، جهت بهبود خواص مکانیکی آمیخته PBT/ABS استفاده گردیده است .نانوکامپوزیت های حاوی درصدهای مختلف وزنی(۱/۰ و ۲/۰ و ۳/۰) نانولوله های کربنی با زمینه آمیخته PBT/ABS (۳۰/۷۰) به روش اختلاط ذوبی تهیه گردید .نمونه های آزمون های استاندارد مکانیکی به روش قالب گیری تزریق پلاستیک تولید گردید .تصاویر SEM از سطح شکست نمونه های آزمون ضربه شکاف دار نشان دهنده توزیع مناسب فاز ABS در زمینه PBT و همچنین توزیع یکنواخت نانولوله های کربنی در آمیخته PBT/ABS می باشد .مشاهدات میکروسکوپی همچنین نشان دهنده افزایش قطر نانولوله ها می باشد که این شرایط، سازگاری مناسب نانولوله ها با زمینه پلیمری را نشان می دهد .طبق نتایج آزمون حرارتیDSC ، بلورینگی PBT در آمیختهPBT/ABS ، به دلیل حضور فازABS ، نسبت به PBT خالص کاهش می یابد .این در حالی است که افزودن نانولوله های کربنی به آمیخته PBT/ABS سبب افزایش بلورینگی PBT می گردد که این امر به دلیل اثر هسته زایی نانولوله ها می باشد .نتایج آزمون های مکانیکی) کشش، خمش و ضربه (نشان دهنده کاهش استحکام کششی، مدول کششی، استحکام خمشی و مدول خمشی به ترتیب به میزان۹/۱۸ ،۶/۱۵ ، ۸/۱۵ و ۱/۲۱ درصد در آمیخته PBT/ABS نسبت به PBT خالص می باشد .این درحالی است که با افزودن نانولوله های کربنی، خواص مکانیکی بهبود یافته و در نانوکامپوزیت حاوی ۳/۰ درصد وزنی نانولوله کربنی به بالاترین مقدار خود می رسد .استحکام و مدول کششی به ترتیب به میزان ۶/۲۲ و ۱/۱۷ درصد و همچنین استحکام و مدول خمشی به ترتیب به میزان ۸/۲۰ و ۶/۳۲ درصد نسبت به آمیخته PBT/ABS افزایش یافت .استحکام ضربه ای شکاف دار با افزودن ABS به PBT به میزان ۱/۴۸ درصد نسبت به PBT خالص افزایش پیدا کرد .اضافه کردن نانولوله های کربنی سبب بهبود بیشتر استحکام ضربه ای شکاف دار در آمیخته PBT/ABS شد و بیشترین مقاومت ضربه ای در نمونه دارای ۳/۰ درصد وزنی نانولوله های کربنی، با افزایش ۷/۶۶ درصد نسبت به PBT خالص، مشاهده شد
متن يادداشت
Polybutylene terephthalate (PBT) is a thermoplastic engineering polymer that has many applications in the industries, especially automotive and electronics. High melt viscosity, high crystallinity, chemical resistance, tensile and flexural strengths and moduli are some of the advantages of this polymer. However, PBT has low notch-impact strength. Many efforts have been conducted to improve PBTs notch-impact resistance by compounding PBT with other polymers that have higher impact strength. In this study, ABS is used to improve notched impact strength of PBT. Although, the use of ABS leads to improvement of notched impact strength of PBT, it reduces other mechanical properties including tensile strength and modulus as well as thermal properties. In this study, carbon nanotube (CNT) is used for improving the mechanical properties of PBT/ABS blend because of its high aspect ratio, high specific area and remarkable mechanical strength. Nanocomposites based on PBT/ABS (70/30) blend containing different weight percentages (0.1, 0.2, 0.3 wt ) of CNTs prepared using melt mixing method. SEM micrographs of fractured surfaces of impact test samples indicate the uniform dispersion of ABS phase in PBT matrix as well as uniform dispersion of CNTs in PBT/ABS blend. In addition, microscopic observations show the increment of CNTs diameter, which suggests good compatibility of CNTs with polymer matrix. According to DSC analysis, crystallinity of PBT reduces in PBT/ABS blend because of the presence of ABS phase. However, incorporation of CNTs into PBT/ABS blend led to increment of PBT crystallinity due to the nucleating effect of CNTs. Mechanical tests (tensile and flexural) results show the reduction of tensile strength, tensile modulus, flexural strength and flexural modulus by 18.9, 15.6, 15.8 and 21.1 in PBT/ABS blend compared to pure PBT, respectively. However, mechanical properties improved with addition of CNTs and reached their maximum values in nanocomposite containing 0.3 wt CNT. Tensile strength and modulus increased by 22.6 and 17.1 ; flexural strength and modulus elevated by 20.8 and 32.6 respectively, compared to PBT/ABS blend. Notched impact strength improved by 48.1 compared to pure PBT with incorporation of ABS into PBT matrix. The addition of CNTs led to further improvement of notched impact strength of PBT/ABS blend. The maximum impact strength was observed in sample containing 0.3 wt CNT with 66.7 increment compared to pure PBT
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )